BerandaSainsKimiaIlmu dan Teknologi Material - Struktur Padatan Kristal - Bagian 3.67

Ilmu dan Teknologi Material – Struktur Padatan Kristal – Bagian 3.67

Tentukan sudut difraksi yang diharapkan untuk pantulan orde pertama dari bidang (310) pada kromium (Cr) berstruktur BCC ketika radiasi monokromatik dengan panjang gelombang $0,0711 \text{ nm}$ digunakan.

Mari kita identifikasi data-datanya

  • Struktur Kristal Kromium (Cr): Body-Centered Cubic (BCC)
  • Jari-jari Atom Kromium $(r)$: $0,125 \text{ nm}$
  • Indeks Miller Bidang $(hkl)$: $[3,1,0]$, sehingga $h = 3$, $k = 1$, $l = 0$
  • Panjang Gelombang Radiasi $(\lambda)$: $0,0711 \text{ nm}$
  • Orde Pantulan $(n)$: $1$ (orde pertama)

Menghitung Panjang Rusuk Kubus $(a)$

Pada kubus dengan struktur berpusat badan (BCC), kita bisa menggunakan rumus

$$a = \frac{4R}{\sqrt{3}}$$

$$a = \frac{4 \cdot 1,25 \times 10^{-10}}{1,732}$$

$$a = \frac{5 \times 10^{-10}}{1,732}$$

$$a = 2,886 \times 10^{-10}$$

Menghitung Jarak Antar Bidang $(d_{310})$

Karena kromium memiliki simetri kubik, kita gunakan rumus

$$d_{hkl} = \frac{a}{\sqrt{h^2 + k^2 + l^2}}$$

$$d_{hkl} = \frac{2,886}{\sqrt{3^2 + 1^2 + 0^2}}$$

$$d_{hkl} = \frac{2,886}{\sqrt{9 + 1 + 0}}$$

$$d_{hkl} = \frac{2,886}{\sqrt{10}}$$

$$d_{hkl} = 9,127 \times 10^{-11} \text{ m}$$

Menghitung Sudut Bragg

Kita gunakan persamaan hukum Bragg untuk mencari nilai sinus

$$n \lambda = 2 d \sin \theta$$

$$1 \cdot 7,11 \times 10^{-11} = 2 \cdot 9,127 \times 10^{-11} \sin \theta$$

$$7,11 \times 10^{-11} = 1,825 \times 10^{-10} \sin \theta$$

$$\sin \theta = \frac{7,11 \times 10^{-11}}{1,825 \times 10^{-10}}$$

$$\sin \theta = 0,3895$$

Dengan menggunakan invers sinus, kita bisa mendapatkan nilai sudut

$$\theta = \sin^{-1}(0,3895)$$

$$\theta = 22,923^\circ$$

Menghitung Sudut Difraksi

Ingat bahwa sudut yang diukur oleh alat detektor difraksi sinar-X (XRD) adalah sudut difraksi ($2\theta$), yaitu dua kali lipat dari sudut datang Bragg

$$\text{Sudut Difraksi} = 2\theta$$

$$\text{Sudut Difraksi} = 2 \times 22,923^\circ$$

$$\mathbf{\text{Sudut Difraksi} = 45,846^\circ}$$

Artikel Terkait

Tinggalkan komentar

Silakan masukkan komentar anda!
Silakan masukkan nama Anda di sini

Artikel Terbaru

Artikel Populer